यूनिटी 3 डी 3. एक्स टेरेन बम्प स्पेक्युलर शेडर

यूनिटी 3 डी वर्तमान में एकीकृत इलाके पर स्पेक्युलर ओवरले का समर्थन नहीं करता है। इस अवसर पर Googling ने इस shader और इसके कुछ संशोधनों के रूप में बहुत प्रभावशाली परिणाम नहीं लाए। तस्वीर से प्रेरित और संग्रह को डाउनलोड करते हुए, मुझे निराशा हुई। सबसे पहले, शेडर को परिदृश्य पर काम करने के लिए, आपको एक स्क्रिप्ट को लटकाए जाने की आवश्यकता है जो शेडर को नियंत्रित करती है (जो बहुत असुविधाजनक है), और दूसरी बात, इस कार्यान्वयन में, 4 से अधिक सामान्य मानचित्रों को असाइन नहीं किया जा सकता है।
इस लेख में, मैं परिदृश्य के लिए अपने स्वयं के shader बनाने की प्रक्रिया का वर्णन करूंगा, समानांतर में यह बताऊंगा कि मानक shader कैसे काम करता है।

लैंडस्केप रेंडरिंग इंजन स्टैंडर्ड यूनिट शेड्स में

यूनिट में परिदृश्य को प्रस्तुत करने के लिए दो शेड्स का उपयोग किया जाता है:
हिडन / टेरेनएन्जाइन / स्प्लैटमैप / लाइटमैप-फ़र्स्टपास और हिडन / टेरेनएन्जाइन / स्प्लैटमैप / लाइटमैप-एडपास , उन्हें यहाँ डाउनलोड करें

पहला शेडर पहले 4 इलाक़ा बनावट बनाता है। दूसरी shader क्रमिक रूप से शेष बनावट 4 को एक समय में खींचती है, जब तक कि बनावट समाप्त नहीं हो जाती।

तो इंजन से शैडर को क्या दिया जाता है:

... struct Input { float2 uv_Control : TEXCOORD0; float2 uv_Splat0 : TEXCOORD1; float2 uv_Splat1 : TEXCOORD2; float2 uv_Splat2 : TEXCOORD3; float2 uv_Splat3 : TEXCOORD4; }; sampler2D _Control; sampler2D _Splat0,_Splat1,_Splat2,_Splat3; ... 

_SplatX - सामग्री के साथ बनावट
_Control - नियंत्रण कार्ड। यह एक बनावट है जिसमें प्रत्येक चैनल एक निश्चित बिंदु पर सामग्री में से एक की चमक सेट करता है। इंजन के आंत्र में प्रत्येक चार सामग्रियों के लिए लैंडस्केप सामग्री के नक्शे (एल्फैपैप) के आधार पर नियंत्रण मानचित्र बनाया जाता है। सटीक रूप से क्योंकि नियंत्रण बनावट में 4 चैनल हैं, shaders एक बार में 4 से अधिक सामग्रियों को प्रस्तुत नहीं करते हैं।




आइए देखें कि क्या होता है शेडर में आगे:

इसमें एकमात्र प्रक्रिया है जिसमें वर्तमान बिंदु (o.Albedo) का रंग माना जाता है, और यह RGBA नियंत्रण कार्ड से बिंदु की चमक के उत्पादों के योग और सामग्री की बनावट से इसके रंग के बराबर है।

  ... void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { half4 splat_control = tex2D (_Control, IN.uv_Control); half3 col; col = splat_control.r * tex2D (_Splat0, IN.uv_Splat0).rgb; col += splat_control.g * tex2D (_Splat1, IN.uv_Splat1).rgb; col += splat_control.b * tex2D (_Splat2, IN.uv_Splat2).rgb; col += splat_control.a * tex2D (_Splat3, IN.uv_Splat3).rgb; o.Albedo = col; o.Alpha = 0.0; } ... 

उनके काम का परिणाम नीचे देखा जा सकता है:



इस मामले में एक्सपोजर कंट्रोल कार्ड पर कई सामग्रियों (चैनलों) के लगाए जाने के कारण हुआ, वास्तविक परिस्थितियों में यह नहीं होना चाहिए, क्योंकि परिदृश्य पर आम तौर पर एक सामग्री आसानी से दूसरे में गुजरती है, और शायद ही कभी एक सामग्री को दूसरे पर थोपना आवश्यक होता है।

मैं दूसरे शेडर पर विचार नहीं करूंगा, क्योंकि यह लगभग समान है, केवल 3 से ऊपर के सूचकांक के साथ बनावट के लिए उपयोग किया जाता है।

अपनी खुद की बनाने वाला

चूंकि एक पास में केवल 4 सामग्री हो सकती है और आप शेडर को मानदंडों को निर्दिष्ट करने के लिए स्क्रिप्ट का उपयोग नहीं करना चाहते हैं, इसलिए हम परिदृश्य के माध्यम से मानदंडों को झटका देंगे, जैसा कि नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है।
अब परिदृश्य पर हर दूसरी बनावट पिछले सामग्री के लिए सामान्य है। यह महत्वपूर्ण है कि निरीक्षक ने इस प्रकार को सामान्य पर सेट किया है। इसके अलावा, हमारे पास सामग्री की बनावट में एक अप्रयुक्त चैनल A है, जो पूरी तरह से Specular मानचित्र पर फिट बैठता है।



नई सर्फ प्रक्रिया:

 void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { fixed4 splat_control = tex2D (_Control, IN.uv_Control); fixed3 col; fixed spec; // RGBA     fixed4 d1 = tex2D (_Splat0, IN.uv_Splat0); // RGBA     fixed4 d2 = tex2D (_Splat2, IN.uv_Splat2); //      fixed3 n1 = UnpackNormal( tex2D (_Splat1, IN.uv_Splat1) ); //      fixed3 n2 = UnpackNormal( tex2D (_Splat3, IN.uv_Splat3) ); //        col = splat_control.r * d1.rgb; //  (  ) o.Normal = normalize(lerp(fixed3(0.5,0.5,1), n1, clamp(splat_control.r + 0.3,0,1))); //        ,      . "0.1" -   ,    . spec = (1 - d1.a) * splat_control.r * 0.1; //        col += splat_control.b * d2.rgb; o.Normal += normalize(lerp(fixed3(0.5,0.5,1), n2, clamp(splat_control.b + 0.3,0,1))); spec += (1 - d2.a) * splat_control.b * 0.1; //  ,   basemap' o.Albedo = col * 0.5; //  o.Specular = spec; o.Gloss = spec; o.Alpha = 0.0; } 

प्रक्रिया में सब कुछ स्पष्ट होना चाहिए, क्योंकि अंकगणित संचालन के अलावा वहाँ लगभग कुछ भी नहीं है। केवल एक चीज जो मैं पार्स करना चाहूंगा वह है यह पंक्ति:
o.Normal = lerp(fixed3(0.5,0.5,1), n1, clamp(splat_control.r + 0.3,0,1));
सामान्य सतह के लिए लंबवत एक इकाई वेक्टर है। और चूंकि हमें इसे आसानी से कम करने की आवश्यकता है, इसलिए हम इसे कुछ कारक से गुणा नहीं कर सकते। इस समस्या को हल करने के लिए, मैं तथाकथित में वर्तमान सामान्य को प्रक्षेपित करता हूं। "शून्य सामान्य", जिसमें बनावट पर कोई राहत नहीं होगी।

ताकि सामान्य मानचित्र को लागू किया जा सके, स्पर्शरेखा की गणना फर पर की जानी चाहिए (वेक्टर सामान्य से सामान्य और सतह के समानांतर, स्कैन पर समन्वय यू को बढ़ाने के लिए निर्देशित)। आमतौर पर उन्हें उस सॉफ्टवेयर द्वारा माना जाता है जिसमें मॉडल विकसित किया जाता है, लेकिन जब से यूनिट "फ्लाई पर" में लैंडस्केप बनाया गया है, वहां कोई स्पर्शरेखा नहीं है।
हमें स्वयं shader के अंदर स्पर्शरेखाओं की गणना करनी होगी:

 void vert (inout appdata_full v) { fixed3 T1 = float3(1, 0, 0); if (dot(T1,v.normal) > 0.99) { T1 = float3(0,1,0); //workaround } fixed3 Bi = cross(T1, v.normal); fixed3 newTangent = normalize(cross(v.normal, Bi)); v.tangent.xyz = newTangent.xyz; if (dot(cross(v.normal,newTangent),Bi) < 0) v.tangent.w = -1.0f; else v.tangent.w = 1.0f; } 

बाद के पास के लिए shader लगभग समान है।

उन लोगों के लिए जो गतिशील रूप से एक परिदृश्य बनाते हैं, कोड में सामग्रियों के सूचकांक को ठीक करने के लिए मत भूलना। उन्हें दो से गुणा करना होगा, क्योंकि विषम सूचकांक सामान्य हैं।

materials[x, z, material_number*2] = 1;

इस विधि का विपक्ष:

• अधिक छायादार पास के कारण ड्रा कॉल थोड़ा बढ़ जाता है
• परिदृश्य पर गलत सामग्री (सामान्य) को आकर्षित नहीं करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए
• 8 से अधिक रजिस्टरों का उपयोग करता है, जो फ्लैश के तहत संकलन करना असंभव बनाता है
• Shader 3.0 मॉडल का उपयोग करता है, जो पुराने हार्डवेयर पर काम करना असंभव बनाता है (64+ ऑपरेशन के कारण)

संक्षेप में, उन लोगों के लिए जो पढ़ने में बहुत आलसी हैं:

• Shader सामान्य और स्पेक्युलर नक्शे के साथ एक परिदृश्य खींचता है
• परिदृश्य पर बनावट एक के माध्यम से वैकल्पिक होना चाहिए। डिफ्यूज / नॉर्मल / डिफ्यूज / नॉर्मल आदि।
• स्पेक्युलर मैप डिफ्यूज़र के अल्फा चैनल में संग्रहीत होता है

एक मानक बनावट के साथ परिणाम, और इससे निकाले गए कार्ड (बन गए / थे):


डाउनलोड shader